Recently, Mobile multimedia equipments as smart phone and tablet pc requirement is increasing and this market is also being expanded. These mobile equipments require large multi-media function, so more power consumption is required. For these reasons, the needs of power management IC as switching type dc-dc converter and linear regulator have increased. DC-DC buck converter become more important in power management IC because the operating voltage of VLSI system is very low comparing to lithium-ion battery voltage. There are many people to be concerned about digital DC-DC converter without using external passive device recently. Digital controlled DC-DC converter is essential in mobile application to various external circumstance. This paper proposes the DC-DC Buck Converter using the AVR RISC 8-bit micro-processor control. The designed converter receives the input DC 18-30 [V] and the output voltage of DC-DC Converter changes by the feedback circuit using the A/D conversion function. Duty ratio is adjusted to maintain a constant output voltage 12 [V]. Proposed converter using the micro-processor control was compared to a typical boost converter. As a result, the current loss in the proposed converter was reduced about 10.7%. Input voltage and output voltage can be displayed on the LCD display to see the status of the operation.
동적 전압 조절(Dynamic voltage scaling, DVS) 기법은 가장 효과적이면서 가장 잘 알려진 전력 관리 기법 중 하나이다. DVS가 효율적인 여유 시간(Slack time) 분배 방법, 전압 할당 방법 등 다양한 방면에서 연구되었지만, 전압 변경 가능 프로세서 이외의 장치들에 대한 영향은 제대로 연구되지 못했다. DC-DC 변환기는 오늘날 대부분의 내장형 시스템에서 내부 장치들을 위한 다양한 값의 공급 전압 생성 및 전압 안정화 기능을 제공하는 중요한 역할을 하고 있으며, 특히 공급 전압의 계속적인 변경이 필요한 DVS를 적용하기 위해서는 필수적인 구성 요소이다. 이 논문에서는 DC-DC 변환기의 전력 소모를 포함한 시스템의 에너지 소모에 대해 분석하고 이를 바탕으로 DC-DC 변환기를 포함하는 시스템 또는 이와 유사한 형태의 에너지 소모 특성을 가지는 시스템에서 에너지 소모를 최소화하는 새로운 에너지 최적 오프라인 DVS 스케줄링 알고리즘을 제안하고, 실험 결과를 통해 제안된 알고리즘이 어떤 종류의 설정에서도 기존의 DVS 알고리즘보다 더 적은 에너지 소모의 스케줄을 생성함을 보여준다.
본 논문에서 소형 휴대기기용 DC-DC 변환기를 위한 전압보호회로를 설계 하였다. 제안하는 전압보호회는 저전압 보호회로(UVLO)와 고전압 보호회로(OVP) 로 구성되며, 비교기와 바이어스 회로를 사용하여 구현하였다. XFAB $1{\mu}m$ CMOS 공정을 SPICE 모의실험을 통하여 특성 확인을 하였다. 모의실험 결과, 저전압 보호회로(UVLO)는 입력 전압이 4.8 V 이상이 되면 턴-온 되며, 4.2 V 이하가 되면 턴-오프가 되어 저전압의 입력전압이 인가될 때 회로의 오작동을 막을 수 있다. 고전압 보호회로(OVP)는 기준전압 3.8V 이상의 출력전압이 발생하였을 때 회로를 차단하여 소자의 파괴를 막아 안정성과 신뢰성을 높일 수 있다. 또 가상의 DC-DC 변환기 제어회로에 연결한 결과 전압의 이상에 따른 전압보호회로의 동작여부를 확인하였다. 본 논문에서 제안하는 전압보호회로는 DC-DC 변환기의 보호회로 셀로 유용하게 사용 될 것으로 사료된다.
This paper presents A Zero-Voltage-Switching(ZVS) Three-Level DC/DC Converter using Primary Clamping Diodes. The Previous ZVS Three-Level DC/DC converter realizes ZVS for the switches with the use of the leakage inductance(or external resonant inductance) and the output capacitors of the switches, however the rectifier diodes suffer from recovery which results in oscillation and voltage spike. In order to solve this problem, this paper proposes a novel ZVS Three-Level DC/DC converter, which introduces two clamping diodes to the basic Three-Level converter to eliminate the oscillation and clamp the rectified voltage to the reflected input voltage.
Stabilization of the DC bus voltage is an important task in DC-AC microgrid system with renewable energy source such as solar system. A battery energy storage system (BESS) has become a general solution to stabilize the DC-bus voltage in DC-AC microgrid. This paper develops the analog BESS controller which requires neither computation nor dc-bus voltage measurement, so that the system can be implemented simply and easily. Even though others methods can stabilize and control the DC-bus voltage, it has complicated structure in control and low adaptive capability. The proposed topology is simple but is able to compensate the solar source variation and stabilize the DC-bus voltage under any loads and distributed generation (DG) conditions. In addition, the design of analog controller is presented to obtain a robust system. In order to verify the effectiveness of the proposed control strategy, simulation is carried out by using PSIM software.
고전압 DC 전원 응용에 사용되는 높은 입출력 전압 변환비의 특성을 가지는 새로운 극성 반전형 dc/dc 전력 변환 회로를 제안하였다. 제안안 회로의 특징은 기존회로보다 소자의 전압 스트레스가 감소된다. 제안한 회로의 동작원리를 분석하고 특징을 비교하였다. 제안한 회로의 타당성을 검증하기 위해 시뮬레이션결과와 실험결과를 비교 분석 하였다.
This paper presents the trend of low voltage and high current technology for DC-DC converters. It can be said that the output voltage of the on-board power supply has been rapidly moving forward a low voltage in proportion to the minuteness of the semiconductors. As for as its speed is concerned, the change of the market situation seems to be faster than that of R&D for the low voltage and high current products put out by power supply manufacturers. Here, the present situation and the trend of non-isolated type step-down DC-DC converter and isolated type DC-DC converter called "Brick" will be taken up mainly from the fellowing point of view. -low voltage and high current keeping up with the current demand for the latest telecommunication networks and broadband. -build-up of the total solution for dispersion system power supply. In this paper, an explanation is given to mainly concerning to the newest products in the supplier's position.
To match the dynamic lower voltage of a fuel cell stack and the required constant higher voltage (400V) of a DC bus, an H-type structural Boost three-level DC-DC converter with a wide voltage-gain range (HS-BTL) is presented in this paper. When compared with the traditional flying-capacitor Boost three-level DC-DC converter, the proposed converter can obtain a higher voltage-gain and does not require a complicate control for the flying-capacitor voltage balance. Moreover, the proposed converter, which can draw a continuous and low-rippled current from an input source, has the advantages of a wide voltage-gain range and low voltage stress for power semiconductors. The operating principle, parameters design and a comparison with other converters are presented and analyzed. Experimental results are also given to verify the aforementioned characteristics and theoretical analysis. The proposed converter is suitable for application of fuel cell systems.
This paper presents the DC voltage control method in DC link of High Voltage Direct Current(HVDC) for an offshore wind farm in Low Voltage Ride Through(LVRT) situation. Wind generators in an offshore wind farm are connected to onshore network via HVDC transmission. Due to LVRT control of grid side inverter in HVDC, power imbalancing in DC link is generated and this consequentially causes rising of DC voltage. A de-loading scheme is one of the method to protect the wind power system DC link capacitors from over voltage. But the flaw of this method is slow control response time and that it needs long recovery time to pre-fault condition after fault clear. Thus, this paper proposes improved de-loading method and we analyze control performance for DC voltage in LVRT control of HVDC for an offshore wind farm.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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